Android学习笔记五之Service
Android学习笔记五之Service
1、什么是Service？
什么是Service？Service是Android系统的四大组件之一，官方文档是这样描述Service的：
A Service is an application component that can perform long-running operations in the background and does not provide a user interface. Another application component can start a service and it will continue to run in the background even if the user switches to another application. Additionally, a component can bind to a service to interact with it and even perform interprocess communication (IPC). For example, a service might handle network transactions, play music, perform file I/O, or interact with a content provider, all from the background.
翻译过来就是：服务是一个应用程序组件，可以在后台执行长时间运行的操作，不提供用户界面。另一个应用程序组件可以启动一个服务，它将继续在后台运行，即使用户切换到另一个应用程序。此外，一个组件可以绑定到一个服务的互动，甚至执行进程间通信（IPC）。例如，一个服务可以处理网络交互、播放音乐、执行文件I/O、或与内容提供者进行交互，都来自后台。
2、Service的分类
按运行地点分：
本地服务（LocalService）：本地服务依附在主线程上而不是一个独立的进程，这样节约了内存资源，LocalService在同一进程中，不需要IPC和AIDL。但是LocalService当主进程被kill掉之后，服务也会停止。例如用于音乐播放等
远程服务（RemoteService）：RemoteService是一个独立的进程，当Activity所在的进程被kill掉之后，还会存在，可以为多个进程服务，不受进程影响。对应进程名格式为所在包名加上你指定的android:process字符串。一般是系统提供的服务，这种服务会常驻内存，占用一定的资源。RemoteService一般非常少见，并且一般都是系统服务。
按运行类型分：
前台服务：在Notification显示正在运行图标，当服务被kill掉的时候，Notification显示的图标也会消失，对用户有一定的通知作用，例如音乐播放服务。
后台服务：默认的服务就是后台服务，不会再通知栏显示正在运行图标，当服务被终止的时候，用户看不到效果。某些不需要运行或者终止提示的服务，例如天气更新等
后台服务创建运行图标并且调用startForeground方法，才会使后台服务变成前台服务。
按使用方式分类：
startService 启动的服务：主要用于启动一个服务执行后台任务，不进行通信。停止服务使用stopService，启动之后，关联的Activity销毁并不会影响Service。
bindService 启动的服务：该方法启动的服务要进行通信。停止服务使用unbindService。当绑定的Activity销毁的时候，Service也会销毁。
startService 同时也 bindService 启动的服务：停止服务应同时使用stepService与unbindService
3、Service与Thread的区别
很多时候，我们都觉得用Thread比用Service简单的多，但是为什么还会使用Service呢？
Thread：Thread是比进程更小的单元，Thread 是程序执行的最小单元，它是分配CPU的基本单位。可以用 Thread 来执行一些异步的操作。一个进程里面可以有多个Thread，Thread必须运行在进程里面
Service：Service 是Android的一种机制，当它运行的时候如果是LocalService，那么对应的 Service 是运行在主进程上的。如：onCreate，onStart 这些函数在被系统调用的时候都是在主进程上运行的。如果是RemoteService，那么对应的 Service 则是运行在独立进程上。
Thread是独立于Activity运行的，当一个Activity启动一个Thread的时候，只要Thread的run方法还没有执行完或者不是在Activity中停止Thread，Thread会一直执行。这样就会产生一个问题：当Thread还在运行，但是Activity被Finish掉了，其他的Activity不能持有当前Thread。
举个例子：如果你的 Thread 需要不停地隔一段时间就要连接服务器做同步的话，该 Thread 需要在 Activity 没有启动的时候也在运行。这个时候当你启动一个新Activity 就没有办法在该 Activity 里面控制之前创建的Thread。因此你便需要创建并启动一个 Service ，在 Service 里面创建、运行并控制该 Thread，这样便解决了该问题（因为任何 Activity 都可以控制同一 Service，而系统也只会创建一个对应 Service 的实例）。
可以把 Service 想象成一种消息服务，我们可以在任何有 Context 的地方调用 Context.startService、Context.stopService、Context.bindService，Context.unbindService，来控制它，你也可以在 Service 里注册 BroadcastReceiver，在其他地方通过发送 broadcast 来控制它，当然这些都是 Thread 做不到的。所以我们需要Service。
4、Service的生命周期
与Activity一样，Service也有一系列的生命周期方法，我们可以实现它们来监测service状态的变化，并且在适当的时候执行适当的工作。如下图就是Service的生命周期图
由上图可以知道，Android使用Service有两种方式，绑定启动bindService和startService。还有一种就启动后之后绑定Service。
Service生命周期方法详解：
public class ExampleService extends Service
{
int mStartMode; // indicates how to behave if the service is killed
IBinder mBinder; // interface for clients that bind
boolean mAllowRebind; // indicates whether onRebind should be used
@Override
public void onCreate()
{
// The service is being created
}
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)
{
// The service is starting, due to a call to startService()
return mStartMode;
}
@Override
public IBinder onBind(Intent intent)
{
// A client is binding to the service with bindService()
return mBinder;
}
@Override
public boolean onUnbind(Intent intent)
{
// All clients have unbound with unbindService()
return mAllowRebind;
}
@Override
public void onRebind(Intent intent)
{
// A client is binding to the service with bindService(),
// after onUnbind() has already been called
}
@Override
public void onDestroy()
{
// The service is no longer used and is being destroyed
}
}
onCreate()方法：当Service第一次被创建后立即回调该方法，该方法在Service整个生命周期中之调用一次
onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)方法：当客户端调用startService(Intent)方法时会回调，可多次调用StartService方法， 但不会再创建新的Service实例，而是继续复用前面产生的Service实例，但会继续回调 onStartCommand()方法！
onBind(Intent intent)方法：此方法是Service都必须实现的方法，该方法会返回一个 IBinder对象，app通过该对象与Service组件进行通信！
onUnbind(Intent intent)方法：当该Service上绑定的所有客户端都断开时会回调该方法！
onDestroy()方法：当Service被销毁的时候会回调该方法，该方法只会回调一次！
onRebind(Intent intent)方法：此方法在app调用onUnbind（）方法之后需要重新绑定Service的时候调用。
StartService启动Service
第一次启动会创建一个Service实例,依次调用onCreate()(onCreate方法只会调用一次)和onStartCommand()方法,此时Service 进入运行状态,如果再次调用StartService启动Service,将不会再创建新的Service对象, 系统会直接复用前面创建的Service对象,调用它的onStartCommand()方法！该Service将会一直在后台运行，而不管对应程序的Activity是否在运行，直到被调用stopService，或自身的stopSelf方法。当然如果系统资源不足，android系统也可能结束服务。
BindService启动Service
如果一个Service被某个Activity 调用 Context.bindService 方法绑定启动，此后如果再次使用bindService绑定Service,系统不会创建新的Sevice实例,也不会再调用onBind()方法,只会直接把IBinder对象传递给其他后来增加的客户端!不管调用 bindService 调用几次，onCreate方法都只会调用一次，同时onStart方法始终不会被调用。当连接建立之后，Service将会一直运行，除非调用Context.unbindService 断开连接或者之前调用bindService 的 Context 不存在了（如Activity被finish的时候），系统将会自动停止Service，对应onDestroy将被调用。
StartService启动Service后bindService绑定
如果一个Service又被启动又被绑定，则该Service将会一直在后台运行。并且不管如何调用，onCreate始终只会调用一次，对应startService调用多少次，Service的onStart便会调用多少次。调用unbindService将不会停止Service，而必须调用 stopService 或 Service的 stopSelf 来停止服务。
特别注意
- 当调用bindService绑定Service的时候，必须要在某处调用unbindService解绑Service
- 当使用startService的时候，必须要使用stopService停止服务
- 当同时用startService和bindService时，要终止Service，必须要同时调用unbindService和stopService，不管 startService 与 bindService 的调用顺序，如果先调用 unbindService 此时服务不会自动终止，再调用 stopService 之后服务才会停止，如果先调用 stopService 此时服务也不会终止，而再调用 unbindService 或者 之前调用 bindService 的 Context 不存在了（如Activity 被 finish 的时候）之后服务才会自动停止；
- 旋转手机屏幕的时候，默认状态下bindService会断开
- 当想要使用Service的时候，必须要在AndroidManifest.xml中注册。
5、IntentService
由于Service和Activity一样，都是运行在主线程中的，如果直接在Service里面执行耗时操作会ANR，所以谷歌提供了一个IntentService来处理耗时操作。简单来说，IntentService是继承于Service并处理异步请求的一个类，在IntentService内有一个工作线程来处理耗时操作，启动IntentService的方式和启动传统Service一样，同时，当任务执行完后，IntentService会自动停止，而不需要我们去手动控制。另外，可以启动IntentService多次，而每一个耗时操作会以worker queue的方式在IntentService的onHandleIntent回调方法中执行，并且，每次只会执行一个worker Thread，执行完第一个再执行第二个，以此类推。而且，所有请求都在一个单线程中，不会阻塞应用程序的主线程（UI Thread），同一时间只处理一个请求。
IntentService在处理事务时，还是采用的Handler方式，创建一个名叫ServiceHandler的内部Handler，并把它直接绑定到HandlerThread所对应的子线程。 ServiceHandler把处理一个intent所对应的事务都封装到叫做onHandleIntent的虚函数；因此我们直接实现虚函数onHandleIntent，再在里面根据Intent的不同进行不同的事务处理就可以了。另外，IntentService默认实现了Onbind（）方法，返回值为null。
使用IntentService需要两个步骤：
1、写构造函数
2、实现虚函数onHandleIntent，并在里面根据Intent的不同进行不同的事务处理。
这样做的好处是：处理异步请求的时候可以减少写代码的工作量，比较轻松地实现项目的需求
注意：IntentService的构造函数一定是参数为空的构造函数，然后再在其中调用super(“name”)这种形式的构造函数。因为Service的实例化是系统来完成的，而且系统是用参数为空的构造函数来实例化Service的
public class MyIntentService extends IntentService {
final static String TAG="robin";
public MyIntentService() {
super("com.lenovo.robin.test.MyIntentService");
Log.i(TAG,this+" is constructed");
}
@Override
protected void onHandleIntent(Intent arg0) {
Log.i(TAG,"begin onHandleIntent() in "+this);
try {
Thread.sleep(10*1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Log.i(TAG,"end onHandleIntent() in "+this);
}
public void onDestroy()
{
super.onDestroy();
Log.i(TAG,this+" is destroy");
}
}
IntentService源码
package android.app;
import android.content.Intent;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.IBinder;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;
public abstract class IntentService extends Service {
private volatile Looper mServiceLooper;
private volatile ServiceHandler mServiceHandler;
private String mName;
private boolean mRedelivery;
private final class ServiceHandler extends Handler {
public ServiceHandler(Looper looper) {
super(looper);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
onHandleIntent((Intent)msg.obj);
stopSelf(msg.arg1);
}
}
public IntentService(String name) {
super();
mName = name;
}
public void setIntentRedelivery(boolean enabled) {
mRedelivery = enabled;
}
@Override
public void onCreate() {
// TODO: It would be nice to have an option to hold a partial wakelock
// during processing, and to have a static startService(Context, Intent)
// method that would launch the service & hand off a wakelock.
super.onCreate();
HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
thread.start();
mServiceLooper = thread.getLooper();
mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
}
@Override
public void onStart(Intent intent, int startId) {
Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
msg.arg1 = startId;
msg.obj = intent;
mServiceHandler.sendMessage(msg);
}
/**
* You should not override this method for your IntentService. Instead,
* override {@link #onHandleIntent}, which the system calls when the IntentService
* receives a start request.
* @see android.app.Service#onStartCommand
*/
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
onStart(intent, startId);
return mRedelivery ? START_REDELIVER_INTENT : START_NOT_STICKY;
}
@Override
public void onDestroy() {
mServiceLooper.quit();
}
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
protected abstract void onHandleIntent(Intent intent);
}
5、Service实战
通过startService启动的Service：
新建一个类继承Service
public class FirstService extends Service {
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
在清单文件中注册Service
在Activity中调用startService方法
btn_start_service = (Button) findViewById(R.id.btn_start_service);
btn_start_service.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), FirstService.class);
startService(intent);
}
});
这样，就完成了一个简单的Service的创建和启动，通过startService启动的Service不会因为Activity的销毁而销毁，所以我们必须要调用stopService方法。
与Activity绑定的Service:
SecondService
public class SecondService extends Service {
private final String TAG = "SecondService";
private int count;
private boolean quit;
private MyBinder binder = new MyBinder();
public class MyBinder extends Binder {
public int getCount() {
return count;
}
}
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
System.out.println("onBind方法被调用!");
return binder;
}
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
}
@Override
public boolean onUnbind(Intent intent) {
System.out.println("onUnbind方法被调用");
return true;
}
@Override
public void onDestroy() {
super.onDestroy();
this.quit = true;
System.out.println("onDestroy方法被调用");
}
@Override
public void onRebind(Intent intent) {
System.out.println("onRebind方法被调用");
super.onRebind(intent);
}
}
清单文件注册
MainActivity
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
Button btn_start_service;
Button btn_bind_service;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
btn_start_service = (Button) findViewById(R.id.btn_start_service);
btn_start_service.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), FirstService.class);
startService(intent);
}
});
btn_bind_service = (Button) findViewById(R.id.btn_bind_service);
btn_bind_service.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), SecondService.class);
getApplicationContext().bindService(intent, mServiceConnection, Service.BIND_AUTO_CREATE);
}
});
}
ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
System.out.println("------->>service connected");
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
System.out.println("--------------->>service dis connected");
}
};
}
IntentService
Service
public class ThridService extends IntentService {
public ThridService() {
super("");
System.out.println("intent Service");
}
@Override
protected void onHandleIntent(Intent intent) {
String flag = intent.getExtras().getString("flag");
if (flag.equals("t1")) {
System.out.println("startServiceT1");
} else if (flag.equals("t2")) {
System.out.println("startServiceT2");
}
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
清单文件
MainActivity
btn_intent_service = (Button) findViewById(R.id.btn_intent_service);
btn_intent_service.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
Intent it1 = new Intent(getApplicationContext(), ThridService.class);
Bundle b1 = new Bundle();
b1.putString("flag", "t1");
it1.putExtras(b1);
Intent it2 = new Intent(getApplicationContext(), ThridService.class);
Bundle b2 = new Bundle();
b2.putString("flag", "t2");
it2.putExtras(b2);
getApplicationContext().startService(it1);
getApplicationContext().startService(it2);
}
});
这里只是简单的描述怎么启动一个Service，其他复杂的并没有实现。
6、Binder机制
6.1、什么是Binder？
我们知道，AndroidOS是基于Linux内核的，但是AndroidOS没有采用Linux内核提供的各种进程间通信机制（IPC），而是采用Binder机制。Android应用都是运行在独立的进程中，这样确保程序之间不会相互影响，但是，很多情况下，我们开发的程序中的Activity需要与系统Service进行通信，它们肯定不是在同一个进程，AndroidOS为我们提供了实现进程之间通信的方式，Binder就是其中的一种。
AndroidOS中的Binder机制，是由client、Server、ServiceManager和Binder驱动程序，其中Client、Server和Service Manager运行在用户空间，Binder驱动程序运行内核空间。下图是这四个组件的关系：
（ps：这是老罗的图）
6.1.1、Client端
客户端要想访问Binder的远程服务，就必须获取远程服务的Binder对象在binder驱动层对应的mRemote引用。当获取到mRemote对象的引用后，就可以调用相应Binder对象的服务了。
6.1.2、Service端
一个Binder服务器端就是一个Binder类的对象。当创建一个Binder对象后，内部就会开启一个线程，这个线程用于接收binder驱动发送的信息，收到消息后，会执行相关的服务代码。
6.1.3、ServiceManager
Service Manager是一个守护进程，用来管理Server，并向Client提供查询Server接口的能力
6.1.4、Binder驱动
当服务端成功创建一个Binder对象后，Binder驱动也会相应创建一个mRemote对象，该对象的类型也是Binder类。客户就可以借助这个mRemote对象来访问远程服务。
6.2、使用AIDL实现两个进程的简单通信
使用Android studio实现
在main下新建aidl文件夹，在aidl文件夹中新建和aidl包名相同的包，新建aidl file。
aidl
// IPerson.aidl
package com.example.devin.helloservice.aidl;
// Declare any non-default types here with import statements
interface IPerson {
String findPersion(int num);
}
在build\generated\source\aidl下可以找到编译生成的java代码
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: H:\\AndroidStudioIDE\\workspace\\HelloService\\app\\src\\main\\aidl\\com\\example\\devin\\helloservice\\aidl\\IPerson.aidl
*/
package com.example.devin.helloservice.aidl;
// Declare any non-default types here with import statements
public interface IPerson extends android.os.IInterface
{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson
{
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson))) {
return ((com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson)iin);
}
return new com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson.Stub.Proxy(obj);
}
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return this;
}
@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
{
switch (code)
{
case INTERFACE_TRANSACTION:
{
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_findPersion:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
java.lang.String _result = this.findPersion(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeString(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson
{
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote)
{
mRemote = remote;
}
@Override public android.os.IBinder asBinder()
{
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor()
{
return DESCRIPTOR;
}
@Override public java.lang.String findPersion(int num) throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.lang.String _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeInt(num);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_findPersion, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.readString();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_findPersion = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}
public java.lang.String findPersion(int num) throws android.os.RemoteException;
}
自定义一个Service类，继承IPerson.Stub类 就是实现了IPerson接口和IBinder接口
package com.example.devin.helloservice.Service;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.support.annotation.Nullable;
import com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson;
/**
* Created by Devin on 2016/6/15.
*/
public class AIDLService extends Service {
private String[] names = {"张三", "李四", "王五", "赵六", "孙七"};
private IBinder mIBinder = new PersionBinder();
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mIBinder;
}
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
System.out.println("start service");
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
private class PersionBinder extends IPerson.Stub {
@Override
public String findPersion(int num) throws RemoteException {
if (num > 0 && num < 6) {
return names[num - 1];
}
return "222";
}
}
}
在清单文件中注册
在客户端中使用
package com.example.devin.helloservice;
import android.app.Service;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import com.example.devin.helloservice.Service.AIDLService;
import com.example.devin.helloservice.aidl.IPerson;
/**
* Created by Devin on 2016/6/15.
*/
public class SecondActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
EditText et_num;
Button btn_find;
TextView tv_name;
IPerson mIPerson;
PersionConnect mPersionConnect = new PersionConnect();
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_aidl);
et_num = (EditText) findViewById(R.id.et_num);
btn_find = (Button) findViewById(R.id.btn_find);
tv_name = (TextView) findViewById(R.id.tv_name);
Intent intent = new Intent(this, AIDLService.class);
startService(intent);
this.bindService(intent, mPersionConnect, Service.BIND_AUTO_CREATE);
btn_find.setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View v) {
String etNum = et_num.getText().toString().trim();
int num = Integer.valueOf(etNum);
try {
tv_name.setText(mIPerson.findPersion(num));
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
et_num.setText("");
}
private class PersionConnect implements ServiceConnection {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
mIPerson = IPerson.Stub.asInterface(service);
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
mIPerson = null;
}
}
}
这样可以完成简单的通信。
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